Teknologi Proteksi Katodik di Ladang Minyak dan Gas Darat

Teknologi proteksi katodik juga penting dalam aplikasi lapangan minyak dan gas di darat, terutama digunakan untuk mencegah korosi pada fasilitas logam oleh tanah, air tanah, dan media yang diangkut.

1. Saluran Pipa yang Terkubur

• Garis aliran
• Pipa transmisi
• Pipa injeksi air/gas

2. Tangki Penyimpanan

• Pelat bawah eksternal dan internal tangki penyimpanan minyak mentah
• Tangki pengolahan air yang diproduksi

3. Fasilitas Lokasi Sumur

• Selubung dinding luar
• Peralatan kepala sumur

4. Peralatan Stasiun

• Tanah-menghubungi struktur pendukung di bagian bawah pemisah dan penukar panas
• Sistem pembumian

1. Metode Anoda Pengorbanan

Skenario Aplikasi:

• Saluran pipa{0}}jarak pendek atau tangki penyimpanan kecil.
• Lokasi sumur terpencil tanpa pasokan listrik yang stabil.

Bahan Anoda Umum:

• Paduan magnesium (Mg): Tegangan penggerak tinggi, cocok untuk tanah-resistivitas tinggi.
• Paduan seng (Zn): Tegangan penggerak rendah, cocok untuk tanah dengan resistivitas{0}}rendah.

Metode Instalasi:

• Saluran Pipa: Anoda korban dipasang di kedua sisi.
• Tangki penyimpanan: Anoda disusun dalam pola kisi atau cincin, didistribusikan secara merata di bawah dasar tangki.

2. Metode Kekinian Terkesan

Skenario yang Berlaku:

• Pipa transmisi atau pipa stasiun yang terkubur.
• Pelat bawah tangki penyimpanan besar berada di permukaan bawah.

Komponen Utama:

1) Anoda bantu:

• Anoda besi cor silikon tinggi (HSCI): Kompatibilitas tanah tahan asam, masa pakai 20-30 tahun.
• Anoda MMO: Kekuatan tinggi, ringan, arus keluaran berperingkat tinggi, masa pakai 25~40 tahun.

2) Penyearah transformator: Beberapa mode operasi (potensial/arus/tegangan konstan).

3) Tempat tidur tanah anoda:

• Tempat tidur tanah yang terkubur dangkal: Konstruksi sederhana, tapak besar.
• Tempat tidur sumur dalam: Resistansi grounding rendah, tapak kompak.

1. Perlindungan Pipa Terkubur

Anoda korban:

• Anoda paduan Mg untuk gurun/daerah-resistivitas tinggi (misalnya, Ladang Minyak Xinjiang).
• Anoda paduan Zn untuk lingkungan tanah liat lembab (misalnya, Ladang Gas Sichuan).

Arus yang terkesan:

• Ground bed terdistribusi + penyearah cerdas (misalnya, Pipa Gas Barat-Timur).
• CIPS (Close Interval Potensi Survey) untuk pemeriksaan efektivitas perlindungan secara berkala.

2. Perlindungan Tangki

Bagian luar pelat bawah tangki:

• Anoda korban: Anoda Mg/Zn dalam tata letak kisi/cincin untuk distribusi arus yang seragam.
• Arus yang ditekan: anoda mesh MMO, anoda fleksibel (misalnya, tangki minyak mentah 100.000 m³).

Perlindungan interior:

• Tangki air yang diproduksi: Anoda paduan Al tersuspensi (misalnya Al-Zn-In) dalam cairan tangki.

3. Perlindungan Situs Sumur

Bagian luar casing:

• Anoda Zn dilas langsung ke bagian bawah casing (misalnya sumur gas serpih).
• Casing grounding cell" untuk mencegah interferensi arus nyasar.

Peralatan kepala sumur:

• Lapisan gabungan + perlindungan anoda Mg.

4. Perlindungan Peralatan Stasiun

Fondasi pemisah/penukar panas:

• Blok anoda Mg telah-ditanamkan pada pondasi beton.

Sistem pembumian:

• Elektroda grounding baja berlapis Zn-atau anoda Zn.

1. Lingkungan H₂S Tinggi

Masalah:

• H₂S mempercepat korosi lokal (misalnya, retak tegangan sulfida).

Larutan:

• Tingkatkan potensi perlindungan hingga -0,85~-0,95V (vs. CSE).
• Gunakan bahan anoda-yang tahan belerang (misalnya, paduan Al khusus).

2. Interferensi Arus Liar

Sumber:

• Transmisi tegangan tinggi-yang berdekatan, jalur kereta api berlistrik, sistem CP lainnya.

Larutan:

• Survei arus menyimpang untuk mengidentifikasi zona/sumber interferensi.
• Pasang saluran drainase yang ada.

3. Daerah Tanah Beku Korosi

Masalah:

• Pembekuan tanah-siklus pencairan menyebabkan pelepasan lapisan dan perubahan resistivitas musiman.

Larutan:

• Lapisan dasar anoda dalam.
• Anoda-yang kompatibel dengan suhu rendah (misalnya, Mg-kemurnian tinggi).

4. Korosi Mikroba (MIC)

Masalah:

• Sulfat-mengurangi perkembangbiakan bakteri (SRB) di tanah anaerobik.

Larutan:

• Gabungan biosida + proteksi katodik.
• Pertahankan potensi di bawah -0,95V (menghambat aktivitas BPRS).

1. Potensi pemantauan:

• Elektroda referensi CSE portabel: Pengukuran potensial pipa/tangki secara teratur.
• Probe polarisasi + stasiun pengujian cerdas:-Potensi perlindungan real-time/pemantauan arus menyimpang.

2. Pemantauan cerdas:

• Transmisi data penyearah jarak jauh melalui jaringan kabel/nirkabel/serat/seluler.
• Inspeksi drone untuk stasiun pengujian (berlaku untuk jaringan pipa transmisi).

3. Siklus pemeliharaan:

• Massa sisa anoda korban diperiksa setiap 5 tahun sekali.
• Sistem saat ini yang terkesan: Resistor penyearah/landasan tanah diperiksa setiap-setiap tahun.

1. Internasional:

• ISO 15589-1: Industri minyak bumi, petrokimia dan gas alam - Perlindungan katodik sistem pipa - Bagian 1: Jaringan pipa di darat.
• NACE SP0169-2024 : Pengendalian Korosi Eksternal pada Sistem Perpipaan Logam Bawah Tanah atau Terendam.

2. Domestik (Tiongkok):

• GB/T 21448-2017: Standar Teknis Proteksi Katodik untuk Pipa Baja Terkubur.
• SY/T 5919-2009: Kode Manajemen Teknis untuk Proteksi Katodik pada Pipa Baja Terkubur.

• Fasilitas Pengolahan Minyak & Gas Mentah Blok 9 Irak.
• Lingkup DASAR Ladang Minyak Rumaila Q3/Q4 2023 Materi CP.
• Sistem CP Sementara Pipa Eksternal Ladang Minyak Majnoon.
• Proyek Minyak Serpih Gulong Ladang Minyak Daqing.
• Ladang Minyak Tarim (Xinjiang) Bozi-Ladang Gas Dabei.
• Ladang Gas Serpih Sichuan Selatan CNPC.

Untuk ladang minyak/gas darat, proteksi katodik memerlukan desain yang fleksibel berdasarkan karakteristik tanah, korosifitas media, dan jenis fasilitas:

• Anoda korban: Cocok untuk aplikasi-skala kecil dan-perawatan rendah.
• Arus yang terkesan: Ideal untuk-lingkungan jarak jauh/kompleks dengan kemampuan kontrol yang tinggi.
• Perlindungan gabungan: Biasanya terintegrasi dengan pelapis dan inhibitor 3PE untuk perlindungan multi-penghalang.
• Melalui pemilihan teknologi yang tepat dan pemantauan cerdas (misalnya, penyesuaian potensi jarak jauh), risiko korosi dapat dikurangi secara signifikan, sehingga memastikan pengoperasian lapangan yang aman selama lebih dari 30 tahun.